جهاز قياس الرطوبة: الشعر والسيكرومتر والمقياس الإلكتروني

الخلاصة السريعة

جهاز قياس الرطوبة، أو الهيجرومتر، أداة لقياس رطوبة الهواء. تختلف طرقه: تغير طول مادة حساسة، أو مقارنة درجتين جافة ورطبة، أو تحويل تغير كهربائي إلى قراءة. ^[1]

• مقياس الشعر يحول تغير طول الشعر مع الرطوبة إلى حركة مؤشر. ^[1]
• السيكرومتر يقارن حرارة جافة بأخرى رطبة تبرد بالتبخر؛ تتساويان عند تشبع الهواء في النموذج المعتاد. ^[2]
• السعوي يقيس تغير السعة؛ والمقاومي تغير المقاومة، وليسا آلية واحدة. ^[1][3]
• فرق 25 و 19 درجة يساوي 6 درجات، لكنه وحده لا يعطي نسبة الرطوبة.
• المعايرة مقارنة بمرجع بعد استقرار الظروف؛ قراءة رقمية لا تعني دقة مطلقة. ^[4]

ثلاث طرق وراء اسم جهاز واحد

في مقياس الشعر تنقل آلية ميكانيكية تغير الطول إلى مؤشر أو قلم تسجيل. هذه استجابة لمادة حساسة للرطوبة، وليست قياسًا لكتلة الماء في كوب. ^[1]

في المقياس السعوي تقرأ الإلكترونيات تغير سعة الحساس وتحوله إلى رطوبة. أما الحساس المقاومي فيستفيد من تغير المقاومة؛ تسمية الجهاز «إلكترونيًا» لا تحدد أي المبدأين يستعمل. ^[1][3]

اقرأ هذه المقارنة بوصفها سلسلة قياس: ظاهرة تستجيب للهواء، ثم تحويل إلى إشارة، ثم قيمة على تدريج أو شاشة. اسم الشاشة لا يغني عن معرفة الظاهرة التي سبقتها. ولا تدل خانتان رقميتان بعد الفاصلة، بمفردهما، على أن جهازين متساويان في الأداء.

السيكرومتر: ماذا تعني درجتان؟

يبرد العنصر المبتل بفعل تبخر الماء. يستفاد من درجتي الحرارة لتقدير الرطوبة، وعند التشبع تتساوى الجافة والرطبة في الظروف المناسبة. ^[2]

لنفترض قراءة جافة 25 °C وأخرى رطبة 19 °C. الفرق الحسابي 25 − 19 = 6 °C. وفي قراءة ثانية، مع جافة 25 ورطبة 23، يكون الفرق درجتين. هذه مقارنة بين فروق درجات، وليست جدول تحويل إلى نسب مئوية.

للتحويل إلى رطوبة يلزم جدول أو علاقة ملائمة؛ ضغط الهواء وتصميم الجهاز وتهويته تدخل في النموذج السيكرومتري. ^[1] لذلك لا نكتب «6 درجات تعني 6%»؛ الوحدتان تصفان كميتين مختلفتين.

الرسم يقارن القراءتين بصريًا. إذا أعاد الحساب 19 − 25 فأعطى سالب 6، فذلك اختلاف في ترتيب الطرح؛ الفرق المقصود هنا هو الجافة ناقص الرطبة. عند تدوين نتيجة، سمّ كل عمود بدل كتابة عددين بلا وصف.

القراءة والمعايرة: لماذا نحتفظ بشروط القياس؟

تُقارن قراءة الجهاز بمرجع بعد استقرار ظروف المقارنة. كما ترتبط معايرة الرطوبة بالحرارة؛ فلا تكفي مقارنة جهازين في ظروف حرارية مختلفة. ^[4]

في سجل افتراضي يظهر الجهاز 45%RH ويظهر المرجع 48%RH تحت ظروف المقارنة نفسها. فرق القراءتين 45 − 48 = سالب 3 نقاط مئوية. الرقم 3 هنا فرق بالنقاط، وليس ادعاءً بأنه نسبة مئوية من القيمة المرجعية.

ولو قارنا 46% بمرجع 48% لاحقًا، أصبح الفرق سالب نقطتين. لا تكفي هاتان الحالتان لاستخراج دقة الجهاز في مداه كله أو تحديد سبب الاختلاف. إنهما توضحان طريقة قراءة سجل، ولم ننفذ بهما معايرة فعلية.

التلوث والحركة الميكانيكية وحرارة الهواء قد تؤثر في الاستجابة، ويتغير أثرها بحسب الطريقة والجهاز. ^[1] احتفظ باسم الطريقة وشروط المقارنة مع الرقم؛ بذلك تعرف ما الذي تقارنه فعلًا.

للقراءة المتصلة بهذا الموضوع: أنواع حساسات الرطوبة ووظائفها: من تغير المادة إلى القراءة.